МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА” З в і т про виконання лабораторної роботи №43 з дисципліни “Фізика” на тему: “ ВИВЧЕННЯ СПЕКТРАЛЬНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ФОТОЕЛЕМЕНТІВ” Львів - 2016 Мета роботи Ознайомитись із законами внутрішнього і зовнішнього фотоефектів, вивчити спектральні характеристики селенового та вакуумного фотоелементів, визначити роботу виходу електрона з катоду вакуумного фотоелемента, визначити ширину забороненої зони напівпровідникового матеріалу – селену, який складає фоточутливий шар фотоелемента Прилади й обладнання Монохроматор типу УМ–2, напівпровідниковий (селеновий) та вакуумний фотоелементи, гальванометр, джерело світла Опис установки Експериментальна установка для вивчення спектральних характеристик фотоелементів зібрана на базі монохроматора типу УМ–2. На рис. 1 схематично вказані основні елементи установки, в тому числі, які входять і до складу монохроматора (вони виділені в окрему групу елементів). Загальний вигляд установки наведено на рис.2. Як видно з рис.1, світло від джерела випромінювання 1 фокусується конденсорною лінзою 3 на вхідній щілині 5 монохроматора, і, пройшовши через об’єктив монохроматора 6, попадає на дисперсійну призму 7. Далі світловий промінь через об’єктив зорової труби 8 та вихідну щілину 9 досягає фотоелементи 10 (11). Фотострум в електричному колі фотоелементів вимірюється високочутливим гальванометром 12. На робочому місці знаходиться графік градуювання (крива дисперсії) монохроматора, яка дозволяє переводити покази шкали барабана монохроматора у значення довжин хвиль падаючого випромінювання. Рис. 1 1− джерело світла; 2 − захисний кожух джерела світла; 3 − конденсорна лінза; 4 – збиральна лінза; 5 − вхідна щілина; 6 − об’єктив коліматора; 7 − дисперсійна призма; 8 − об’єктив зорової труби; 9 − вихідна щілина; 10 − селеновий фотоелемент; 11 − вакуумний фотоелемент; 12 − гальванометр. Послідовність виконання роботи ЗАВДАННЯ 1. Вивчення спектральної чутливості селенового фотоелемента Для цього (див. рис.2): Розмістити селеновий фотоелемент 10 навпроти вихідної щілини монохроматора. УВАГА! установку налагоджує керівник заняття. Увімкнути установку в мережу 220 В. При цьому, спостерігати свічення джерела світла 1 та підсвітку покажчика шкали відліків гальванометра 7. За допомогою конденсорної лінзи 4 сфокусувати світло на вхідну щілину монохроматора.
Рис. 2 1 – селеновий фотоелемент; 2 – вакуумний фотоелемент; 3 – монохроматор; 4 – конденсорна лінза; 5 – джерело світла в захисному кожусі; 6 – пульт керування установкою; 7 – мікроамперметр; 8 – барабан довжин хвиль монохроматора. Встановити перемикач вибору типу фотоелементів на пульті у положення “СФ” – селеновий фотоелемент і зняти залежність
фотоструму
від показів шкали барабана монохроматора з кроком 100 в межах
=1000–3300 поділок. Одержані дані записати в таблицю 1. Таблиця 1 № з/п п λ , нм Іф , мкА Е, еВ ΔЕ , еВ  1 1100 410 20    2 1200 420 24    3 1300 430 30    4 1400 438 40    5 1500 448 43    6 1600 456 60 1 0,72  7 1700 467 80    8 1800 476 105    9 1900 485 140    10 2000 490 180    11 2100 520 215    12 2200 535 300    13 2300 540 390    14 2400 556 480    15 2500 576 600    16 2600 600 700    17 2700 630 680    18 2800 662 500    19 2900 698 260    20 3000 736 70    21 3100 780 20    22 3200 834 10     Встановити перемикач вибору фотоелементів у положення “0”. За градуювальним графіком монохроматора, який знаходиться на робочому місці, визначити довжини хвиль, що відповідають значенням барабана монохроматора. Побудувати графік
. Відкласти на осі Х значення довжин хвиль в нм, а на осі Y – фотострум
у мкА. Визначити енергію фотона
, якій відповідає максимум спектр...